(57)【要約】【課題】生体内から体外に取り出した生きたままの単一或いは細胞塊等の試料であっても、染色剤等の影響がない状態で軟Ｘ線により試料内部の特定元素の分布の計測が可能な測定装置を提供する。【解決手段】軟Ｘ線を用いた測定装置において、軟Ｘ線ビームライン７に接続される接続部２３と、軟Ｘ線１のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構４と、試料５が配置される測定室６を持つ低真空容器とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟Ｘ線ビームラインに接続される接続部と、
前記ビームラインから入射する軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構と、
集光された前記軟Ｘ線が照射される試料が配置される測定室を持つ低真空容器とを有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記軟Ｘ線は光子エネルギー３０〜２、０００ｅＶを発生するシンクロトロン放射光であり、
前記低真空容器は複数の測定室を備え、
前記複数の測定室のそれぞれに前記軟Ｘ線を照射可能なように前記軟Ｘ線を分割する手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記軟Ｘ線を分割する手段は、薄板からなるハーフミラーであることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項４】
前記薄板は、Ｓｉ薄板であることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記軟Ｘ線を分割する手段は、複数のピンホールが形成された金属板であることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項６】
前記金属板は１ｍｍ程度の厚さのステンレス板であり、
前記ピンホールの径は数ｍｍであることを特徴とする請求項５記載の測定装置。
【請求項７】
前記軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構は、Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラーであることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項８】
前記軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構は、フレネルゾーンプレートであることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項９】
複数の前記測定室は、それぞれの、少なくとも圧力、湿度、酸素濃度、二酸化炭素濃度あるいはその他の気体の何れかを独立に調整する調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１０】
複数の前記測定室は、それぞれ温度の調整機構または前記試料に可視光を照射する機構を持ち、それぞれの温度または可視光の照射量を独立に調整する調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１１】
複数の前記測定室には、雰囲気センサー、温度センサー、光強度センサーの内、少なくとも一つが設けられていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１２】
軟Ｘ線源のビームラインに接続するための接続部と、
前記ビームラインから入射する軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構と、
前記ビームラインに接続される低真空容器と、
前記低真空容器の低真空状態を生成手段と、
前記低真空容器内を２以上の測定室に分割する手段と、
前記分割された低真空容器内それぞれに軟Ｘ線が照射されるように軟Ｘ線を分割する手段と、
前記分割された低真空容器内それぞれに、試料を設置する試料架台と、
前記それぞれの試料に、前記分割された軟Ｘ線を照射して、前記試料中の軽元素であるＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、または遷移金属元素であるＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎを検出する機構とを有することを特徴とする測定装置。
【請求項１３】
前記試料架台は前記軟Ｘ線の進行方向に対して上下左右方向に可動であり、それにより前記試料の２次元画像が取得されることを特徴とする請求項１２記載の測定装置。
【請求項１４】
前記２次元画像は、前記軟Ｘ線の吸収量測定においてその軟Ｘ線の波長を前記元素のいずれかの吸収端に合わせることにより、特定の元素の分布が強調されたものであることを特徴とする請求項１２記載の測定装置。
【請求項１５】
前記軟Ｘ線の吸収量測定は、透過法、電子収量法、転換電子収量法、或いは蛍光収量法が用いられていることを特徴とする請求項１４記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟Ｘ線を用いた測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
約１００ｅＶ以下から約２０００ｅＶまでの光子エネルギーが低く透過性の弱いＸ線を軟Ｘ線と呼ぶが、このエネルギー領域でエネルギーを連続的に変化させられる光源は実用上シンクロトロン放射光以外に無い。
【０００３】
このシンクロトロンから得られる３０−２０００ｅＶの軟Ｘ線は炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等の生体を構成する軽元素のＫ吸収端、または鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等の遷移金属のＬ吸収端を含みこれらの元素に対する選択的な検出が可能である。
【０００４】
更に、Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラー、フレネルゾーンプレートなどを用いてＸ線のスポットサイズを１マイクロメートル程度に絞ったマイクロビームを用い、試料上をマイクロビームによってスキャンすることにより、元素敏感且つ位置敏感な元素選択的顕微測定が可能になる。
【０００５】
ある種の疾病、疾患等は特定の元素が特定の細胞内に蓄積することによって引き起こされることが知られており、これらを画像化する事で疾病、疾患の診断に繋がる事が期待される。例えば、銅の肝臓への蓄積、亜鉛の膵臓への蓄積が発ガンの原因になる事や、マンガンの脳内への蓄積がパーキンソン病の原因として考えられている。疾病以外の応用ではセシウム同位体であるセシウム１３３とセシウム１３７の植物細胞（野菜）内での蓄積挙動の違いなども知られている。
【０００６】
細胞や生体の画像化技術としては走査型近接場光顕微鏡（例えば、非特許文献１参照）が代表例としてあげられるが、多くの場合、組織を何らかの染色剤を用いて染色するあるいは、蛍光バンド処理等を施してターゲット部位を強調した画像を得るに対し、軟Ｘ線で各元素固有の特性吸収端を選択的に励起するエネルギーを用いれば特段の染色処理等を施さずに細胞内元素の分布を画像化する事が可能になる．
軟Ｘ線は図７に示すように、透過性が弱く１気圧（７６０Ｔｏｒｒ）の大気中１ｃｍを透過することが殆どできず、通常の軟Ｘ線実験は超高真空（１０−９Ｔｏｒｒ程度又はそれ以下）下で行われる。しかし、細胞または細胞塊を測定するには超高真空環境は適当でない。よって、細胞及び細胞塊を計測するには実験槽（測定室）を大気圧（およそ７６０Ｔｏｒｒ）〜低真空程度（１０〜０．1Ｔｏｒｒ）に保つことが望まれ、シンクロトロン加速器から放射光を導くビームライン、更に試料の配置される実験槽等に何らかの工夫を施す必要がある。このような測定を実現する方法としては、非特許文献２の様に薄いフィルターでビームラインと測定槽を仕切る方法がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J−M. Kim, T. Hirose, S. Sugiyama, T. Ohtani and H. Muramatsu: Visualizing a hybridized PNA probe on a DNA molecule with near−field optical microscopy,Nano Letters, 4, 2091−2097（2004）．
【非特許文献２】D.F. Ogletree, H. Bluhm, G. Lebedev, C.S. Fadley, Z. Hussain, M. Salmeron, Rev. Sci. Instrum. 73 (2002) 3872
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、例えば生体内から体外に取り出した生きたままの単一或いは数十〜数百の細胞塊を軟Ｘ線により観察し、細胞の異常、診断を行うための測定装置の仕様について検討を行った。軟Ｘ線により生きたままの細胞を観察するためには、大気圧〜低真空の下で、試料環境を制御し、試料寸法よりも小さな径の軟Ｘ線を照射することが必要である。非特許文献１では染色剤を用いるため試料への影響が危惧される。また、非特許文献２では試料を低真空下で観察できるものの、試料内部の特定元素の分布の計測を行うことが困難である。
【０００９】
本発明の目的は、生体内から体外に取り出した生きたままの単一或いは細胞塊等の試料であっても、染色剤等の影響がない状態で軟Ｘ線により試料内部の特定元素の分布の計測が可能な測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための一実施形態として、軟Ｘ線ビームラインに接続される接続部と、前記ビームラインから入射する軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構と、集光された前記軟Ｘ線が照射される試料が配置される測定室を持つ低真空容器とを有することを特徴とする測定装置とする。
【００１１】
また、軟Ｘ線源のビームラインに接続するための接続部と、前記ビームラインから入射する軟Ｘ線のスポットサイズをマイクロビームに集光する機構と、 前記ビームラインに接続される低真空容器と、前記低真空容器の低真空状態を生成手段と、前記低真空容器内を２以上の測定室に分割する手段と、前記分割された低真空容器内それぞれに軟Ｘ線が照射されるように軟Ｘ線を分割する手段と、前記分割された低真空容器内それぞれに、試料を設置する試料架台と、前記それぞれの試料に、前記分割された軟Ｘ線を照射して、前記試料中の軽元素であるＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、または遷移金属元素であるＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎを検出する機構とを有することを特徴とする測定装置とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、生体内から体外に取り出した生きたままの単一或いは数十〜数百の細胞塊等の試料であっても、染色剤等の影響がない状態で軟Ｘ線により試料内部の特定元素の分布の計測が可能な測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施例に係る計測装置の一例を示す概念図である。
【図２】第１の実施例に係る計測装置の他の例を示す概念図である。
【図３】第１の実施例に係る計測装置の他の例を示す概念図である。
【図４】第２の実施例に係る計測装置の試料駆動機構を説明するための、及び第３の実施例に係る計測装置における透過法測定を説明するための概念図である。
【図５】第４の実施例に係る計測装置の電子収量法、転換電子収量法測定を説明するための概念図である。
【図６】第５の実施例に係る計測装置の蛍光収量法測定を説明するための概念図である。
【図７】１ｃｍの各圧力大気中の軟Ｘ線の透過率とエネルギーとの関係を示す図である。
【図８】第１１の実施例に係る計測装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、染色剤などを用いることなく細胞内または細胞塊内の特定元素の凝集位置を特定できることにある。更に、ある雰囲気下におかれた細胞または細胞塊等の試料が特定の元素種をその内部に取り込む過程を雰囲気・温度・湿度等の条件を変えることに特徴がある。周囲環境に対する反応の差異の観察も重要である。
【００１５】
なお、同時並行に複数の試料を比較測定観測可能とすることにより、スループットを向上することができる。そのために、Ｘ線光路を分割し複数の雰囲気、温度、照射光量等の条件の異なる測定室にＸ線を導き異なった雰囲気下での細胞または細胞塊の時間的変化を記録する事が可能なシステムを構築する。軟Ｘ線光路を分割する手段としては、薄いＳｉ膜等をハーフミラーとして用いる方法、分散ミラーを用いて拡げたＸ線を複数のピンホールから取り出す方法などが考えられる。
【００１６】
シンクロトロン放射光源等から得られる放射光軟Ｘ線(３０ｅＶ−２０００ｅＶ)は、差動排気系または薄膜を介して試料室となる低真空領域に導かれる。その際、軟Ｘ線のビーム径は、細胞内又は細胞塊内の特定の個所に軟Ｘ線を照射するために、それらの大きさの１／１０程度（１μｍ程度）までＫｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラーシステムまたはフレネルゾーンプレート等を用いてマイクロビーム化される。
【００１７】
生体試料の観察にしばしば用いられる走査型近接場光顕微鏡等では、試料を蛍光染色剤によって染色することで、特定分子或いは元素のイメージングを行う。本発明で用いる軟Ｘ線の場合、軟Ｘ線の波長を特定元素の吸収端エネルギーにチューニングすることでと染色体無しに細胞内の特定元素の分布をイメーニングすることが可能になる。このため、染色剤の介在を防ぐ事でより生体に近い状態で細胞内元素のイメージングが可能になる．また、適当な方法でＸ線をスプリットすることにより、同時並行に複数の条件（雰囲気・温度・湿度等）が異なる測定室で細胞または細胞塊の反応の違いの時間依存性を追跡することが可能になる。この装置を用いて細胞または細胞塊の計測を行うことで細胞疾患の診断、または特定雰囲気下に於かれた細胞の異常を検出することが可能になる。  
以下、実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例について図１、図２及び図３を用いて説明する。図１、図２及び図３は本実施例に係る計測装置のそれぞれ一例を概略全体概念図である。本装置は、放射光ビームライン７と装置全体を接続する接続部２３、Ｘ線を複数に分離する分離部（Ｓｉハーフミラー）２、Ｘ線をマイクロビーム化する集光機構４、８、そして実際の測定を行う測定室６からなる。なお、符号１はＸ線光路、符号３は金属メッシュ、符号５は試料（細胞または細胞塊等）を示す。各図において同一符号は同一要素を示す。
【００１９】
接続部２３は超高真空（１０−９〜１０−１０Ｔｏｒｒ）に保たれる放射光軟Ｘ線ビームライン７と低真空に保たれる測定室６を繋ぐ部分であり、その構造としては図１、図２に示すようなＳｉ、チッ化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、Ａｌ等の薄膜を介して接続する方法、図３に示すようにピンホールと真空ポンプからなり複数の差動排気室を持つ差動排気システムを用いて接続する方法が考えられる。なお、差動排気室の圧力は１０−7〜１０−４Ｔｏｒｒとすることができ、測定室の圧力は大気圧〜１０−3Ｔｏｒｒに制御することができる。また、ピンホールの径は数ｍｍとした。
【００２０】
分離部２でのＸ線を分離する方法としては、図１、図２に示すように薄いＳｉ板を用いて透過するＸ線と、反射するＸ線を別々の測定室に入れる方法、また図３に示すように分散ミラー２１を用いて一旦拡げたＸ線を複数の穴（ピンホール）をあけた薄板１０の上に照射し、その穴を透過したＸ線をそれぞれ別の測定室に導く方法、更にその２つを組合せた方法などが考えられる。なお、符号９はピンホールを有する薄板、符号２２は差動排気用ポンプ類、符号２４はピンホールと排気系とを備えた差動排気系を示す。
【００２１】
Ｘ線を分離する方法としてＳｉ板を用いる場合、Ｓｉ板の厚さ、入射角等は用いるエネルギーによって適当に決める。例えば図１のようなシステムの場合、８００ｅＶのＸ線を０．０３μｍ厚さのＳｉ板に２．１°の入射角で照射すると、おおよそ５０％が反射する。このとき、透過Ｘ線の実効的な透過パスは０．５μｍとなり、およそ５０％のＸ線がシリコン板を透過する。
【００２２】
Ｘ線を分離する方法としてピンホールを用いる方法では、光子エネルギーが２０００ｅＶまでのＸ線は１０μｍ厚以上の金属板を殆ど透過する事ができないので、例えば図３に示すように１ｍｍ厚程度のステンレス板１０等に測定室の数に対応した数のピンホールを作ればよい。差動排気系を用いることにより、分離部２を用いる場合に比し、段階的に真空度を変化させることができる。
【００２３】
集光機構としては、図１に示したように２枚一組の子午線湾曲ミラー一組からなるＫｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラー４を用いる方法と図２、図３に示したようなフレネルゾーンプレート８と呼ばれるＸ線レンズを用いる方法が挙げられる。集光機構を各測定室に設けることにより、各試料室や試料の状況に応じて集光の程度を独立して調整できる。
【００２４】
測定槽は、金属またはその他の材質で構成され内部はいくつかの測定室６に仕切られ、その中に試料５を置くことができる。この試料５をマイクロビーム化したＸ線に対してスキャンすることで顕微像を得る。各測定室６は低真空程度に保たれており、そのため各々スクロールポンプ、ダイアフラムポンプ等（図示せず）で排気される。また、適当なバルブ（図示せず）を介して種々の気体（ヘリウム、アルゴン、酸素、窒素等）または水蒸気を測定槽何に満たすことができる。測定室毎にこの気体または水蒸気の割合も操作可能である。
【００２５】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。
【００２６】
以上、本実施例によれば、生体内から体外に取り出した生きたままの単一或いは細胞塊等の試料であっても、染色剤等の影響がない状態で軟Ｘ線により試料内部の特定元素の分布の計測が可能な測定装置を提供することができる。また、軟Ｘ線を分割する手段及び複数の試料室を備えることにより、異なる条件で同一検体からの複数試料を同時に、或いは同一条件で異なる検体からの複数試料を同時に計測することが可能となり、スループットの向上を図ることができる。
【実施例２】
【００２７】
第２の実施例について、図４を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。図４に本実施例に係る計測装置を説明するための要部概略図を示す。
【００２８】
マイクロビーム化したＸ線を試料５に照射し、試料上をスキャンし、試料５の位置によって異なる信号強度を測定することで顕微像を得ることができる。但し、実際上はＸ線を動かすより試料５を動かす方が容易である。そこで本実施例では、図４に示すように、試料５を試料架台１３に固定し、Ｘ線の進行方向をＹ方向とした場合、試料架台１３をＹ方向と垂直な上下方向（Ｚ方向）と左右方向（Ｘ方向）にスキャンする。試料架台の送りピッチはＸ線のビーム径の１／１０（０．１μｍ）とした。送りピッチはＸ線のビーム径以下であれば用いることができるが、１／５以下が望ましい。
【００２９】
高精細な顕微像を得る為にはＫｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラーまたはフレネルゾーンプレートで集光されたＸ線の焦点位置に試料５を配置することが必要となる。この焦点位置はＫｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラーまたはフレネルゾーンプレートの製作精度にも依存するため、図４に示すように各試料位置を決める架台は独立にＸ線の光路と平行（Ｙ）方向にも位置調整可能になっている。
【００３０】
試料架台１３を各方向にスキャンする方法としては、マイクロメーター、ピエゾ素子等一般に試料を動かす機構を用いることができる。この操作は複数の測定室について独立に行うことができる。このとき、試料架台１３を動かす駆動機構は低真空の測定室内に全て置かれてもよいし、駆動機構の一部また全てが測定槽の外に置かれてベロー等を介して測定室内の架台位置を調整する方式でもよい。
【００３１】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。
【００３２】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、試料架台を走査することにより簡略な装置構成で容易に顕微鏡像を取得することができる。
【実施例３】
【００３３】
第３の実施例について図４を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００３４】
本発明で得られる細胞画像は細胞によるＸ線の吸収の位置依存を測定することと同義になる。一般に物質によるＸ線の吸収はその物質を透過する前のＸ線強度をＩ０、透過した後のＸ線強度をＩ１として以下の式で表さられる。ＬＮは自然対数を示す。  
μ＝ＬＮ（Ｉ１／Ｉ０）  ・・・（１）  
具体的に像を得る方法としては、図１,図４に示すようにマイクロビーム化したＸ線を試料５に照射し、試料表面をスキャンして試料透過前のＸ線強度（Ｉ０）と試料透過後のＸ線強度（Ｉ１）の細胞または細胞塊上の位置による変化を測定する。Ｘ線強度の測定には図１、図４に示すように金あるいは銅等の金属メッシュ１１、１２を試料の前後に置きＸ線照射によって生じる光電流を測定する透過測定法がある。または、軟Ｘ線のエネルギーによっては電離箱を強度測定に用いてもよい。試料と金属メッシュと距離は１ｃｍ程度とした。なお、符号１４は電流計を示す。
【００３５】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。
【００３６】
以上、本実施例によれば、実施例１や２と同様の効果を得ることができる。また、Ｘ線の進行方向に対して試料の前後に測定用金属メッシュを配置することにより、Ｘ線の強度変動の影響のない顕微鏡画像を取得することができる。
【実施例４】
【００３７】
第４の実施例について図５を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。図５は本実施例に係る計測装置を説明するための要部概略図を示す。
【００３８】
第二の顕微像を得る方法としては、マイクロビーム化したＸ線を試料に照射し、試料表面をスキャンし、試料透過前でＸ線強度を金あるいは銅等の金属メッシュの光電流によって測定するまでは実施例３と同じだが、Ｘ線吸収量の測定にはＸ線照射によって試料から放出される光電子（外部光電子）１５の量を測定しＩ１として用いる電子収量法も用いられる。光電子量を測定するには試料５周辺に金属メッシュまたは金属板１６、１８等を配置し、これに正の電圧を引加することで収電グリッド１６として用いる。電子を直接図るのが難しい場合は、試料周りの周囲の気体分子が放出電子によってイオン化された正イオン１７を同様に収イオングリッド１８で測定しＩ１として用いる転換電子収量法を用いることもできる。このとき収電グリッドには電子の場合と反対に負の電圧を印加する。転換電子収量法を用いる場合は試料周りの雰囲気は空気でも良いが、ヘリウムまたはアルゴン等の雰囲気下で行う事もできる。ただし、このときの吸収量は（１）式ではなく以下の式で与えられる。  
μ＝Ｉ１／Ｉ０  ・・・（２）  
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、Ｘ線が透過できない程度の厚みを有する試料に対しても、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００３９】
第５の実施例について図６を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。図６は本実施例に係る計測装置を説明するための要部概略図を示す。
【００４０】
第三の顕微像を得る方法としては、マイクロビーム化したＸ線を試料に照射し、試料表面をスキャンし、試料透過前でＸ線強度を金あるいは銅等の金属メッシュの光電流によって測定するまでは実施例３と同じだが、Ｘ線吸収量の測定にはＸ線照射によって試料から放出される蛍光Ｘ線１９の量をＩ１として用いる蛍光収量法も用いることができる。蛍光Ｘ線検出器２０としては、フォトダイオード、シリコンドリフトデテクター、固体Ｘ線検出器などを用いることができる。この場合も吸収量の計算には式（２）が用いられる。なお、試料と検出器との距離は１ｃｍ程度とした。
【００４１】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、実施例４と同じく試料が厚くＸ線が透過できない場合でも、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。
【実施例６】
【００４２】
第６の実施例について説明する。なお、実施例１乃至５の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００４３】
実施例１〜実施例５の何れの場合でも放射光から得られる軟Ｘ線のエネルギーを特定元素の吸収端に合わせることにより、試料である細胞または細胞塊内部の特定元素の分布を染色過程なしに画像化することが可能である。
【００４４】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。また、放射光から得られる軟Ｘ線のエネルギーを特定元素の吸収端に合わせることにより、特定元素の分布を画像化することができる。
【実施例７】
【００４５】
第７の実施例について説明する。なお、実施例１乃至５の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００４６】
実施例１〜実施例５の何れの場合も、Ｘ線を導くビームラインは超高真空であるが、測定室は低真空程度の圧力に保たれており、複数のバルブ等を介して任意のガスを繋ぎ、雰囲気を制御する事が可能である。また、図１、図２、図３のように複数に分割された測定室ではそれぞれの測定室で雰囲気を変えることが可能である。特に、対象が細胞または細胞塊である場合、水分の蒸発を抑制することが重要であり、バルブを介して測定室内の湿度を制御することが可能である。
【００４７】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、実施例１〜７と同様の効果を得ることができる。また、測定室の湿度を制御することにより、細胞または細胞塊からの水分の蒸発を抑制することができる。
【実施例８】
【００４８】
第８の実施例について説明する。なお、実施例１乃至５の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００４９】
実施例１〜実施例５の何れの場合も、測定室内の雰囲気の他、措定室内の温度、試料に特定波長の可視光の照射等の測定条件を測定室毎に設定することが可能である。また、可視光を当てる場合はその強度も測定室毎に調整可能である。
【００５０】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、実施例１〜７と同様の効果を得ることができる。
【実施例９】
【００５１】
第９の実施例について説明する。なお、実施例１乃至８の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００５２】
実施例７〜実施例８で述べた各測定室の雰囲気状態、温度、光強度等は測定室毎にそれぞれに対応させた、センサー（雰囲気センサー、温度センサー、光センサー）等により、各状態はモニタリングされている。この情報をフィードバックすることで、雰囲気（酸素濃度、二酸化炭素濃度あるいはその他の気体）、温度、光強度等の状態を測定中一定に保つことができ、また予め決めた予定に従い測定中に自動的に変化させる事もできる。これらのセンサーは一つで用いても良いし、組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。  
以上、本実施例によれば、実施例１〜７と同様の効果を得ることができる。また、測定室に各種センサーを設けることにより、測定室毎の状態を一定に保つことができる。また、所望の条件に変更することができる。
【実施例１０】
【００５４】
第１０の実施例について説明する。なお、実施例１乃至９の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００５５】
測定の対象は生物試料に限らず、例えば土壌中のリン（Ｐ）や硫黄（Ｓ）等の分布測定、電解質で濡れたままの状態の電極材料中の正極剤中遷移金属の電荷分布測定等にも使える。軟Ｘ線を照射することにより、試料中のＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ等の軽元素または、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の遷移金属を検出することができる。
【００５６】
上記計測装置を用いることにより、土壌中のリン（Ｐ）や硫黄（Ｓ）等の分布測定、電解質で濡れたままの状態の電極材料中の正極剤中遷移金属の電荷分布測定等を行うことができた。  
以上、本実施例によれば、濡れた試料であっても染色剤等の影響がない状態で軟Ｘ線により試料内部の特定元素の分布の計測が可能な測定装置を提供することができる。
【実施例１１】
【００５７】
第１１の実施例について図８を用いて説明する。なお、実施例１乃至１０の何れかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。図８は本実施例に係る計測装置の概略全体構成図である。
【００５８】
軟Ｘ線の分割とマイクロビーム化についてだが、特にＫｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚミラーを用いる場合、実施例１〜実施例２では分割してからマイクロビーム化の順序を示したが、図８に示すようにゾーンプレート８によりマイクロビーム化してからＸ線を用いる方法も可能になる。この構成の場合、ゾーンプレートの数を減らすことができる。
【００５９】
上記計測装置を用いることにより、生体内からとし出した単一或いは数十〜数百の細胞塊を生きたまま観察することができた。土壌中のリン（Ｐ）や硫黄（Ｓ）等の分布測定、電解質で濡れたままの状態の電極材料中の正極剤中遷移金属の電荷分布測定等を行うことができた。  
以上、本実施例によれば、実施例１〜１０と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１    Ｘ線光路、
２    Ｓｉハーフミラー、
３    金属メッシュ、
４    Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ−Ｂａｅｚ集光鏡、
５    試料（細胞または細胞塊等）、
６    測定室、
７    ビームライン（超高真空）、
８    ゾーンプレート、
９    ピンホールを有する薄板、
１０  複数ピンホールを有する薄板、
１１  Ｉ０測定用金属メッシュ、
１２  Ｉ１測定用金属メッシュ、
１３  試料架台、
１４  電流計、
１５  光電子、
１６  収電グリッド（正電圧が引加）、
１７  正イオン、
１８  収イオングリッド（負電圧が引加）、
１９  蛍光Ｘ線、
２０  蛍光Ｘ線検出器、
２１  分散ミラー、
２２  差動排気用ポンプ類、
２３  超高真空／低真空を仕切る薄膜、
２４  ピンホールと排気系からなる差動排気系。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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